中学理科 / 地学分野 Unit 34

大気と湿度

なぜ山に登ると雲の中に入る?湿度 60% って何が 60% なの?
大気の構造と湿度・露点・雲のでき方を整理しよう。

🌤️ 大気の層💧 湿度☁️ 雲のでき方
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大気の構造と気圧

地球の大気は下から対流圏・成層圏・中間圏・熱圏の順に重なる。気圧は上空ほど低く、高さ約5.5 km で地表の約半分になる。

大気の層構造 地表(0 km) 対流圏(0〜約12 km) 天気変化・雲・雨が起きる層 成層圏(約12〜50 km) オゾン層がUV(紫外線)を吸収;気温上昇 中間圏(約50〜80 km) 流れ星が燃える高度 熱圏(約80 km〜) オーロラが発生する高度

図1:大気の層構造。天気が起きるのは対流圏;成層圏にはオゾン層がある。

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湿度と露点

湿度は空気に含まれる水蒸気量の割合(%)。気温が下がって空気中の水蒸気量が飽和水蒸気量に達した温度を露点といい、その時に水滴(霧・雲・露)ができる。

FORMULA — 湿度の計算 湿度(%)= 現在の水蒸気量(g/m³)÷ 飽和水蒸気量(g/m³)× 100 飽和水蒸気量は気温が高いほど大きい(25℃:23.1 g/m³、0℃:4.8 g/m³)

☁️ 雲のでき方

  1. 地表付近の湿った空気が上昇する(上昇気流)
  2. 上空ほど気圧が低い → 空気が膨張して冷える(断熱膨張)
  3. 気温が露点まで下がる → 水蒸気が水滴・氷晶になる → 雲ができる

✅ この単元のまとめ

  • 大気の層:対流圏(天気)→成層圏(オゾン層)→中間圏→熱圏
  • 気圧は上空ほど低い(大気の重さが上に積み重なるため)
  • 湿度(%)= 現在の水蒸気量 ÷ 飽和水蒸気量 × 100
  • 露点:空気が冷えて水蒸気が凝結し始める温度
  • 雲:上昇気流→断熱膨張→露点以下に冷却→水滴・氷晶が集まる

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